JP2011006582A - 透明樹脂組成物、及びその成形体 - Google Patents

透明樹脂組成物、及びその成形体 Download PDF

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真実 米村
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Abstract

【課題】本発明は、耐熱性、機械特性に優れる透明樹脂組成物、及びその成形体を提供する。
【解決手段】下記、A成分:99〜1重量部とB成分:1〜99重量部からなる透明樹脂組成物、及びその成形体。
A成分:(i)メタクリレート単量体由来の繰り返し単位、(ii)ビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位、及び(iii)酸無水物繰り返し単位からなる共重合体。
B成分:AS系樹脂、PA系樹脂、及びPO系樹脂から選ばれる少なくとも1種類の樹脂。
【選択図】なし

Description

本発明は、透明性、耐熱性に優れる透明樹脂組成物とその成形体に関する。
さらに詳しくは、A成分として耐熱アクリル系共重合体、B成分としてAS系樹脂、PA系樹脂、及びPO系樹脂から選ばれる少なくとも1種類の樹脂からなる樹脂組成物とその成形体に関する。
特許文献1〜3には、耐熱アクリル系樹脂としてメタクリル酸メチル/スチレン/無水マレイン酸系共重合体が開示されている。例えば、特許文献1には、該3元共重合体におけるビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位の含有量(a)と環状酸無水物繰り返し単位の含有量(b)の重量比(a/b)が、1以上3未満であることが耐熱変形性、耐候性などの点で好ましいとの記載がある。一方、特許文献2には含量比(a/b)、及びその範囲から期待される効果に関する記載がないが、実施例としてa/b=14/10で1より大きい3元共重合体の記載があるのみである。同様に、特許文献3もビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位の含有量(a)と環状酸無水物繰り返し単位の含有量(b)の重量比(a/b)、及びその範囲から期待される効果に関する記載がないが、実施例としてa/b=15/12で1より大きい3元共重合体の記載があるのみである。しかし、開示された概共重合体の耐熱性は未だ満足のいくものではない。
一方、特許文献4〜7には、上記共重合体系と各種樹脂からなる樹脂組成物の開示がある。例えば、特許文献4には、該共重合体とスチレンとアクリロニトリルからなる共重合樹脂(AS樹脂)との樹脂組成物が開示されている。該樹脂組成物は、AS樹脂の透明性を損なわずに耐熱性が改良されることが開示されている。
特許文献5には、該共重合体とポリアミド樹脂(PA樹脂)との樹脂組成物が開示されている。該樹脂組成物は、PA樹脂の耐熱性、機械強度を損なわずに吸水特性が改良されることが開示されている。
また、特許文献6には、該共重合体とオレフィン系樹脂(PO樹脂)、例えば、エポキシ基含有オレフィン系樹脂との樹脂組成物が開示されている。該樹脂組成物では、該共重合体の熱安定性が改良されることが開示されている。
さらに、特許文献7〜9には、該共重合体とアクリル系樹脂(PMMA樹脂)との樹脂組成物が開示されている。該樹脂組成物では、該共重合体の成形加工性が改良されることが開示されている。
特許第1704667号公報 特許第2886893号公報 特開平5−288929号公報 特開平4−332745号公報 特開平4−266965号公報 特開昭61−95052号公報 欧州特許出願公開第0113105号公報 特開2003−292714 特開2007−536417
本発明は、耐熱性、機械特性に優れる透明樹脂組成物、及びその成形体を提供する。
本発明は、A成分として耐熱に優れるアクリル系共重合体と、B成分としてAS系樹脂、PA系樹脂、及びPO系樹脂から選ばれる少なくとも1種類の樹脂からなる透明樹脂組成物が、耐熱性、流動性、機械特性に優れることを見出しなされたものである。
すなわち本発明は、
[1]A成分として、下記式(1)で表されるメタクリレート単量体由来の繰り返し単位:10〜70重量%、下記式(2)で表されるビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位:5〜40重量%、及び下記式(3)又は下記式(4)で表される環状酸無水物繰り返し単位:20〜50重量%を含有する共重合体であって、ビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位の含有量(A)と環状酸無水物繰り返し単位の含有量(B)のモル比(B/A)が、1より大きく、10以下の範囲にあり、且つ、該共重合体100重量部に対して残存する単量体の合計が0.5重量部以下である共重合体:99〜1重量部と、
B成分として、AS系樹脂、PA系樹脂、及びPO系樹脂から選ばれる少なくとも1種類の樹脂:1〜99重量部
とからなる透明樹脂組成物。
Figure 2011006582
(式中:Rは、水素、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基を表す。)
Figure 2011006582
(式中:R、Rは、それぞれ同一でも、異なっていても良く、水素、ハロゲン、水酸基、アルコキシ基、ニトロ基、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。lは1〜3の整数を示す。)
Figure 2011006582
Figure 2011006582
(式中:R〜Rは、それぞれ同一でも、異なっていても良く、水素、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。)
[2]A成分である共重合体が、さらに、下記式(5)で表される芳香族基を有するメタクリレート単量体由来の繰り返し単位:0.1〜5重量%を含有する共重合体である[1]記載の透明樹脂組成物。
Figure 2011006582
(式中:Rは、水素、ハロゲン、水酸基、アルコキシ基、ニトロ基、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。mは1〜3の整数、nは0〜2の整数を示す。)
[3]A成分の共重合体が、GPC測定法による重量平均分子量で10,000〜400,000、分子量分布で1.8〜3.0の範囲にあることを特徴とする[1]又は[2]に記載の透明樹脂組成物。
[4]A成分の共重合体が、メタクリレート単量体由来の繰り返し単位がメタクリル酸メチル、ビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位がスチレン、環状酸無水物繰り返し単位が無水マレイン酸、芳香族基を有するメタクリレート単量体由来の繰り返し単位がメタクリル酸ベンジルからそれぞれ誘導される共重合体よりなることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1項に記載の透明樹脂組成物。
[5][1]〜[4]のいずれか1項に記載の透明樹脂組成物からなる成形体。
[6]成形体が車両用ランプレンズ、メーターパネル、バイザー及び照明カバーから選ばれるいずれか1つである[5]記載の成形体。
に関する。
本発明は、耐熱性、機械特性に優れる透明樹脂組成物、及びその成形体を提供する。
本発明の好ましい透明樹脂組成物は、
A成分として、
下記式(1)で表されるメタクリレート単量体由来の繰り返し単位:10〜70重量%、下記式(2)で表されるビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位:5〜40重量%、及び下記式(3)又は下記式(4)で表される環状酸無水物繰り返し単位:20〜50重量%を含有する共重合体であって、ビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位の含有量(A)と環状酸無水物繰り返し単位の含有量(B)のモル比(B/A)が、1より大きく、10以下の範囲にあり、且つ、該共重合体100重量部に対して残存する単量体の合計が0.5重量部以下である共重合体:99〜1重量部と、
Figure 2011006582
(式中:Rは、水素、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基を表す。)
Figure 2011006582
(式中:R、Rは、それぞれ同一でも、異なっていても良く、水素、ハロゲン、水酸基、アルコキシ基、ニトロ基、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。lは1〜3の整数を示す。)
Figure 2011006582
Figure 2011006582
(式中:R〜Rは、それぞれ同一でも、異なっていても良く、水素、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。)
B成分として、
AS系樹脂、PA系樹脂、及びPO系樹脂から選ばれる少なくとも1種類の樹脂:1〜99重量部、
とからなる透明樹脂組成物である。
さらに好ましい透明樹脂組成物は、A成分である共重合体が、さらに、下記式(5)で表される芳香族基を有するメタクリレート単量体由来の繰り返し単位:0.1〜5重量%を含有する共重合体である透明樹脂組成物である。
Figure 2011006582
(式中:Rは、水素、ハロゲン、水酸基、アルコキシ基、ニトロ基、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。mは1〜3の整数、nは0〜2の整数を示す。)
[A成分]
A成分の共重合体において、式(1)で表される繰り返し単位は、メタクリル酸、及びメタクリル酸エステル単量体から誘導される。使用されるメタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル;などが挙げられる。メタクリル酸、及びメタクリル酸エステルは、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらメタクリル酸エステルのうち、アルキル基の炭素数が1〜7であるメタクリル酸アルキルエステルが好ましく、得られた共重合体の耐熱性や透明性が優れることから、メタクリル酸メチルが特に好ましい。
式(1)で表される繰り返し単位の含有割合は、透明性の観点から10〜70質量%、好ましくは25〜70質量%、より好ましくは40〜70質量%である。
式(2)で表される繰り返し単位は、芳香族ビニル単量体から誘導される。使用される単量体としては、例えば、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン、2−メチル−4−クロロスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、α―メチルスチレン、cis−β−メチルスチレン、trans−β−メチルスチレン、4−メチル−α−メチルスチレン、4−フルオロ−α−メチルスチレン、4−クロロ−α−メチルスチレン、4−ブロモ−α−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、2−フルオロスチレン、3−フルオロスチレン、4−フルオロスチレン、2,4−ジフルオロスチレン、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン、2,4−ジクロロスチレン、2,6−ジクロロスチレン、2−ブロモスチレン、3−ブロモスチレン、4−ブロモスチレン、2,4−ジブロモスチレン、α−ブロモスチレン、β−ブロモスチレン、2−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキシスチレンなどが挙げられる。これらの芳香族ビニル単量体は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらの単量体のうち、共重合が容易なことから、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
式(2)で表される繰り返し単位の含有割合は、透明性、耐熱性の観点から5〜40質量%、好ましくは5〜30質量%、より好ましくは5〜20質量%である。
式(3)で表される環状酸無水物繰り返し単位は、無置換及び/又は置換無水マレイン酸から誘導される。使用される単量体としては、例えば、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、ジメチル無水マレイン酸、ジクロロ無水マレイン酸、ブロモ無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸、フェニル無水マレイン酸、ジフェニル無水マレイン酸などが挙げられる。これらの単量体のうち、共重合が容易なことから、無水マレイン酸が好ましい。
また、式(4)で表される環状酸無水物繰り返し単位は、後述する繰り返し単位間での縮合環化反応により誘導され、例えば、無水グルタル酸などが挙げられる。
本発明のA成分である共重合体において、式(3)又は式(4)であらわされる環状酸無水物繰り返し単位は、空気中の湿気など外的環境により一部加水分解を受け開環する可能性がある。本発明では、光学的特性や耐熱性の観点から、その加水分解率は10モル%未満であることが望ましい。さらに5モル%未満であることが好ましく、1モル%未満であることがより好ましい。
ここで、加水分解率(モル%)は、{1−(加水分解後の環状酸無水物量(モル))/加水分解前の環状酸無水物量(モル)}×100で求められる。
式(3)又は式(4)で示される環状酸無水物繰り返し単位の含有割合は、本発明の効果である高い耐熱性と光学特性(特に、低複屈折性)をより高度に達成するために、20〜50質量%、好ましくは20〜45質量%である。但し、本発明の共重合体中、式(2)で表されるビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位の含有量(A)と式(3)又は式(4)で表される環状酸無水物繰り返し単位の含有量(B)のモル比(B/A)は、好ましくは1より大きく、10以下であり、より好ましくは1より大きく、5以下である。
式(5)で表される繰り返し単位は、芳香族基を有するメタクリレート単量体から誘導される。使用される単量体としては、例えば、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸1−フェニルエチルなどが挙げられる。これらの単量体は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの単量体のうち、メタクリル酸ベンジルが特に好ましい。
式(5)で示される繰り返し単位の含有割合は、本発明の効果である光学的特性(特に、低光弾性係数)を発現させる上で、0.1〜5質量%、好ましくは0.1〜4質量%、より好ましくは0.1〜3質量%である。
本発明のA成分である共重合体は、残存する(共重合体の繰り返し単位を構成する)単量体の合計が、共重合体100重量部に対して0.5重量部以下であり、好ましくは0.4重量部以下、より好ましくは0.3重量部以下である。残存単量体の合計が、0.5重量部を超えると、成形加工時に熱時着色したり、成形品の耐熱・耐候性が低下するなど実用に適さない成形体が得られ問題である。
本発明のA成分である共重合体のGPC測定法によるPMMA換算の重量平均分子量(Mw)は、10,000〜400,000、好ましくは40,000〜300,000、より好ましくは70,000〜200,000であり、その分子量分布(Mw/Mn)は1.8〜3.0、好ましくは1.8〜2.7、より好ましくは1.8〜2.5の範囲である。
本発明のA成分である共重合体のガラス転移温度(Tg)は、樹脂組成で任意に制御できるが、産業上の応用性の観点から、好ましくは120℃以上に制御される。より好ましくは130℃以上、さらに好ましくは135℃以上に制御される。
本発明のA成分である共重合体の製造法は公知の懸濁重合、溶液重合、塊状重合等の重合方法を適用して製造でき、特に限定されない。例えば、特公昭63−1964号公報、特開昭60−147417号公報、特許第387964号等に記載されている方法等を用いることができる。アクリル系共重合体は、分子量、組成等がことなる2種以上のものを同時に用いることができる。
[B成分]
本発明で用いられるB成分とは、AS系樹脂、PA系樹脂、及びPO系樹脂から選ばれる少なくとも1種類の樹脂である。これらの樹脂は、単独で用いても2種以上を併用して用いてもよい。
ここでAS系樹脂とは、スチレンとアクリロニトリルからなる共重合体であり、具体的には、スチレン:72〜90重量%とアクリロニトリル:10〜28重量%からなる透明樹脂である。この樹脂の製造方法としては公知のいかなる方法も採用できるが、例えば、次のような懸濁重合法が用いられる。即ち、スチレンとアクリロニトリルとを80対20の重量比で秤量し、これにラウロイルパーオキサイド等の重合開始剤0.2重量%と、分子量調節剤としてt−ドデシルメルカプタン0.2重量%を混合して重合液となし、これをリン酸カルシウム系の分散液を含む水溶液が張り込まれた、攪拌機つきの重合槽に移して70〜75℃で6時間、さらに80℃で2〜3時間重合させてビーズ状懸濁重合体を得る。この方法により、ほぼ仕込み組成と同じ重合体組成のAS樹脂を得ることができる。
このAS樹脂中のスチレンが72重量%未満であると、本発明の共重合体との相溶性が悪いために透明性が悪くなる。又、スチレンが90重量%を超えるとAS樹脂の耐熱性や耐薬品性が悪くなるために好ましくない。
AS樹脂の分子量については、特に制限はなく、数平均分子量が、20,000〜150,000のものが好ましい。20,000以下ではAS樹脂自身が脆く実用的ではなく、又、150,000を超えると溶融流動性に乏しいという問題がある。
本発明において、B成分としてのAS系樹脂の使用量は、A成分である共重合体100重量部に対して1〜99重量部であり、より好ましくは50〜95重量部である。95重量部以上では耐熱性が十分ではなく、50重量%未満では得られる透明樹脂組成物の熱滞留劣化が大きくなる。
本発明でいうPA系樹脂とは、ポリマー主鎖にアミド結合{−NH−C(=0)−}を有する樹脂であって、加熱溶融出来る物であれば、いずれも使用可能である。 一般にポリアミド樹脂は、ジアミンとジカルボン酸との脱水縮合反応、アミノカルボン酸の脱水縮合反応、ラクタムの開環重合などによって合成される。
ジアミンとしては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、1,4−ジアミノブタン、1,13−ジアミノトリデカン、メタフェニレンジアミン、メタキシリレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチルジアミン等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、1,13−トリデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。
ジアミンとジカルボン酸との脱水縮合反応で得られるポリアミド樹脂の例としては、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸との重縮合物(ナイロン6T)、トリメチルヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸との重縮合物、ヘキサメチレンジアミンとイソフタル酸との重縮合物(ナイロン6I)等が挙げられる。
アミノカルボン酸の例としては、ε−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、13−アミノトリデカン酸等が挙げられる。
ラクタムの例としては、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどが挙げられる。
アミノカルボン酸の脱水縮合反応、またはラクタムの開環重合によって得られるポリアミド樹脂の例としては、ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12等が挙げられる。
また、ポリアミド樹脂には、これらポリアミド樹脂のあらゆる組み合わせの自由なモノマー比の共重合体が含まれる。共重合体の具体例としては、ナイロン6とナイロン66の共重合体、ナイロン6とナイロン6Tの共重合体、ナイロン6とナイロン6Iの共重合体、ナイロン6とナイロン6Tとナイロン6Iの共重合体、ナイロン66とナイロン6Tの共重合体、ナイロン66とナイロン6Iの共重合体、ナイロン66とナイロン6Tとナイロン6Iの共重合体等が挙げられる。
また、本発明でいうポリアミド樹脂には、さらに、これらホモポリアミド及び共重合ポリアミドのあらゆる組み合わせの自由な混合比の混合物が含まれる。混合物の例としては、ナイロン6とナイロン66の混合物、ナイロン6とナイロン610の混合物、ナイロン6とナイロン612の混合物、ナイロン6とナイロン6Tの混合物、ナイロン6とナイロン6Iの混合物、ナイロン66とナイロン610の混合物、ナイロン66とナイロン612の混合物、ナイロン66とナイロン6Tの混合物、ナイロン66とナイロン6Iの混合物、これらの組み合わせなどが挙げられる。
ポリアミド樹脂の分子量は、数平均分子量で15,000以上、50,000以下が好ましい、射出成形用途には15,000以上、25,000以下が好ましい。分子量分布は、通常1〜3である。
これらポリアミド樹脂のなかで、ナイロン6が比較的低温で溶融混練が可能で、熱時劣化も小さいため好ましく用いられる。
本発明において、B成分としてのPA系樹脂の使用量は、A成分である共重合体100重量部に対して1〜99重量部である。得られる透明樹脂組成物の外観(色調)の観点から、より好ましくは1〜50重量部、さらに好ましくは1〜30重量部である。
一方、PO系樹脂として、例えば、エポキシ基含有ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。具体的には、不飽和エポキシ化合物とオレフィンからなる共重合体である。共重合体の組成比には、特に制限はないが、エポキシ化合物0.05〜95重量%であることが好ましい。不飽和エポキシ化合物としては、分子中にオレフィンと共重合しうる不飽和基と、エポキシ基をそれぞれ有する化合物である。例えば、不飽和グリシジルエステル類、不飽和グリシジルエーテル類、エポキシアルケン類、p−グリシジルスチレン類などの不飽和エポキシ化合物が挙げられる。具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、イタコン酸グリシジルエステル類、ブテンカルボン酸エステル類、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル、スチレン−p−グリシジルエーテル、3,4−エポキシブテン、3,4−エポキシ−3−メチル−1−ブテン、3,4−エポキシ−1−ペンテン、3,4−エポキシ−3−メチルペンテン、5,6−エポキシ−1−ヘキセン、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、p−グリシジルスチレン等が挙げられる。
エポキシ基含有オレフィン系樹脂は種々の方法で重合することができる。例えば、不飽和エポキシ化合物とオレフィンをラジカル発生剤の存在下、50〜4,000気圧、40〜300℃で接触させる方法、ポリオレフィンに不飽和エポキシ化合物を混合し、真空下ガンマ線を照射して重合させる方法が挙げられる。
本発明において、B成分としてのPO系樹脂の使用量は、A成分である共重合体100重量部に対して2〜40重量部であることが好ましい。2重量部未満では、成形加工時の熱安定性が改良されず、40重量部を超えると耐熱性が不足してしまう。
[透明樹脂組成物]
本発明の透明樹脂組成物はA成分である共重合体と、B成分として、AS系樹脂、PA系樹脂、及びPO系樹脂から選ばれる少なくとも1種類の樹脂とを通常法で溶融混合した樹脂組成物である。溶融混練法によりブレンドを行う場合、混練温度は両樹脂のブレンド比率や共重合体の共重合組成により異なるが、200〜280℃で行われ、好ましくは200〜270℃、さらに好ましくは200〜260℃で行われる。より低温で溶融混練できるほど、熱時分解や着色の程度を抑えることができる。
本発明の透明樹脂組成物は、必要に応じて公知の色剤、紫外線吸収剤・酸化防止剤等の安定剤、各種添加剤を使用してもよい。例えば、無機充填剤、酸化鉄等の顔料、ステアリン酸、ベヘニン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、エチレンビスステアロアミド等の滑剤、離型剤、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル、パラフィン、有機ポリシロキサン、ミネラルオイル等の軟化剤・可塑剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、りん系熱安定剤等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属ウィスカ等の補強剤、着色剤、その他添加剤或いはこれらの混合物等が挙げられる。
添加剤の含有割合は、好ましくは0〜5質量%、より好ましくは0〜2質量%、さらに好ましくは0〜1質量%である。
また、本発明の透明樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、スチレン/無水マレイン酸共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体等のスチレン系樹脂、ポリメタクリル酸エステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、環状オレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂等の熱可塑性樹脂、およびフェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などの少なくとも1種以上を混合することができる。
[成形体、成形体の使用]
本発明の成形体は、上記、透明樹脂組成物から全部または部分的に熱可塑的加工、例えば、射出成形または押出、同時押出、積層または塗布によって製造することができる。好ましくは、射出成形することにより得られる。射出成形法については特に限定されず公知のものが使用でき、射出成形温度は200〜280℃の範囲である。
射出成形された成形体は、例えば、車両用ランプレンズ、メーターパネル、バイザー、照明カバーなどに好適である。また、例えば、家庭用器具、コミュニケーション用器具、ホビー用器具またはスポーツ用器具の部材、車体部材または自動車産業、船舶産業または航空機産業における車体部材の一部分、などに用いることができる。
家庭用器具としては、例えば、筆記具の軸、印鑑、定規、仕切り板、照明器具カバー、ブラインドまたは飾り縁などが挙げられ。
コミュニケーション用器具としては、例えば、携帯電話の窓、電話機のボタン、家電・OA機器の表示窓などが挙げられる。
自動車の車体部材または車体部材の一部分としては、例えば、照明器具カバー、インストルメントカバー、タコメーターカバー、ブラインド、飾り縁、スポイラ、屋根モジュールまたは外側ミラーケーシングなどが挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
実施例に使用される部はすべて重量部であり、%はすべて重量%である。
以下の実施例において物性測定は以下の方法で行った。
本願発明に用いられる各測定値の測定方法は次のとおりである。
(a)共重合体の解析
(1)繰り返し単位
H−NMR測定より、(i)メタクリレート単量体由来の繰り返し単位、(ii)ビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位、(iii)芳香族基を有するメタクリレート単量体由来の繰り返し単位、及び(iv)酸無水物繰り返し単位を同定し、その存在量を算出した。
測定機器:ブルーカー株式会社製 DPX−400
測定溶媒:CDCl、又はd−DMSO
測定温度:40℃
(2)ガラス転移温度
ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(パーキンエルマージャパン(株)製 Diamond DSC)を用いて、窒素ガス雰囲気下、α−アルミナをリファレンスとし、JIS−K−7121に準拠して、試料約10mgを常温から200℃まで昇温速度10℃/minで昇温して得られたDSC曲線から中点法で算出した。
(3)分子量
重量平均分子量、及び数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー(株)製 HLC−8220)を用いて、溶媒はテトラヒドロフラン、設定温度40℃で、市販標準PMMA換算により求めた。
(b)物性評価
(1)透明性の評価:光線透過率
JIS規格K7361−1に準拠
(2)耐熱性の評価:熱変形温度(HDT)
ASTM規格D648に準拠
(3)流動性の評価:メルトマスフローレイト(MFR)
JIS規格K7210に準拠、試験条件N
(4)機械特性の評価:
ASTM規格D638に準拠、試験片厚さ1/8インチ
[A成分:共重合体の製造]
メタクリル酸メチル/スチレン/無水マレイン酸
[合成例1]
攪拌装置、温度センサー、冷却管、窒素ガス導入ノズル、原料溶液導入ノズル、開始剤溶液導入ノズル、及び重合溶液排出ノズルとを備えたジャケット付ガラス反応器(容量1L)を用いた。重合反応器の圧力は、微加圧、反応温度は100℃に制御した。
メタクリル酸メチル(MMA)518g、スチレン(St)48g、無水マレイン酸(MAH)384g、メチルイソブチルケトン240g、n−オクチルメルカプタン1.2gを混合した後、窒素ガスで置換して原料溶液を調製した。2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)を0.364gをメチルイソブチルケトン12.96gに溶解した後、窒素ガスで置換して開始剤溶液を調整した。
原料溶液はポンプを用いて6.98ml/minで原料溶液導入ノズルから導入した。また、開始剤溶液はポンプを用いて0.08ml/minで開始剤溶液導入ノズルから導入した。30分後、重合溶液排出ノズルから抜き出しポンプを用いて425ml/hrの一定流量でポリマー溶液を排出した。
ポリマー溶液は、排出から1.5時間分は初流タンクに分別回収した。排出開始から、1.5時間後から2.5時間のポリマー溶液を本回収した。得られたポリマー溶液を、貧溶媒であるメタノールに滴下し、沈殿、精製した。真空下、130℃で2時間乾燥して目的とする共重合体を得た。
組成:MMA/St/MAH=61/11/27wt%
分子量:Mw=19.5×10;Mw/Mn=2.23
Tg:141℃
メタクリル酸メチル/スチレン/無水マレイン酸/メタクリル酸ベンジル
[合成例2]
攪拌装置、温度センサー、冷却管、窒素ガス導入ノズル、原料溶液導入ノズル、開始剤溶液導入ノズル、及び重合溶液排出ノズルとを備えたジャケット付ガラス反応器(容量1L)を用いた。重合反応器の圧力は、微加圧、反応温度は100℃に制御した。
メタクリル酸メチル(MMA)518g、スチレン(St)48g、メタクリル酸ベンジル(BzMA)9.6g、無水マレイン酸(MAH)384g、メチルイソブチルケトン240g、n−オクチルメルカプタン1.2gを混合した後、窒素ガスで置換して原料溶液を調製した。2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)を0.364gをメチルイソブチルケトン12.96gに溶解した後、窒素ガスで置換して開始剤溶液を調整した。
原料溶液はポンプを用いて6.98ml/minで原料溶液導入ノズルから導入した。また、開始剤溶液はポンプを用いて0.08ml/minで開始剤溶液導入ノズルから導入した。30分後、重合溶液排出ノズルから抜き出しポンプを用いて425ml/hrの一定流量でポリマー溶液を排出した。
ポリマー溶液は、排出から1.5時間分は初流タンクに分別回収した。排出開始から、1.5時間後から2.5時間のポリマー溶液を本回収した。得られたポリマー溶液を、貧溶媒であるメタノールに滴下し、沈殿、精製した。真空下、130℃で2時間乾燥して目的とする共重合体を得た。
組成:MMA/St/BzMA/MAH=61/12/1/27wt%
分子量:Mw=18.8×10;Mw/Mn=2.08
Tg:142℃
[合成例3]
合成例2において、メタクリル酸メチル499g、スチレン42g、メタクリル酸ベンジル48g、無水マレイン酸371gに変更した以外は、合成例2と同様の操作を行って共重合体を得た。
組成:MMA/St/BzMA/MAH=60/11/5/24wt%
分子量:Mw=20.2×10;Mw/Mn=2.36
Tg:138℃
メタクリル酸メチル/スチレン/メタクリル酸/無水グルタル酸
[合成例4]
攪拌装置、温度センサー、冷却管、窒素ガス導入ノズル、原料溶液導入ノズル、開始剤溶液導入ノズル、及び重合溶液排出ノズルとを備えたジャケット付ガラス反応器(容量1L)を用いた。重合反応器の圧力は、微加圧、反応温度は100℃に制御した。
メタクリル酸メチル900g、スチレン36g、メタクリル酸ベンジル48g、メタクリル酸(MAA)216g、メチルイソブチルケトン240g、n−オクチルメルカプタン1.2gを混合した後、窒素ガスで置換して原料溶液を調製した。2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)を0.364gをメチルイソブチルケトン12.96gに溶解した後、窒素ガスで置換して開始剤溶液を調整した。
原料溶液はポンプを用いて6.98ml/minで原料溶液導入ノズルから導入した。また、開始剤溶液はポンプを用いて0.08ml/minで開始剤溶液導入ノズルから導入した。30分後、重合溶液排出ノズルから抜き出しポンプを用いて425ml/hrの一定流量でポリマー溶液を排出した。
ポリマー溶液は、排出から1.5時間分は初流タンクに分別回収した。排出開始から、1.5時間後から2.5時間のポリマー溶液を本回収した。得られたポリマー溶液を、貧溶媒であるメタノールに滴下し、沈殿、精製した。真空下、130℃で2時間乾燥して前駆体を得た。該前駆体を脱揮装置を附帯したラボプラストミルで加熱処理(処理温度:250℃、真空度:133hPa(100mmHg))して目的とする共重合体を得た。
組成:MMA/St/BzMA/MAA/無水グルタル酸
=70/5/4/4/21wt%
分子量:Mw=11.4×10;Mw/Mn=2.40
Tg:128℃
[比較合成例1]
合成例1において、メタクリル酸ベンジルを用いることなく、メタクリル酸メチル768g、スチレン144g、無水マレイン酸48gに変更した以外は、合成例1と同様の操作を行って共重合体を得た。
組成:MMA/St/MAH=76/17/7wt%
分子量:Mw=13.4×10;Mw/Mn=2.01
Tg:128℃
これらの重合結果を表1に示す。比較合成例に対し、本発明の合成例は、いずれも耐熱性が同等か優れることが判る。
[透明樹脂組成物]
[実施例1〜4、比較例1〜3]
A成分として実施例1〜4の共重合体を用いて、B成分として下記購入樹脂とヘンシェルミキサーで混練し、ベント付2軸押出機へ供給して温度240〜260℃ベント真空圧力700〜750mmHgで造粒した、このペレットを名機製作所製M−70で射出成形し成形温度260℃で200*200*3mmの平板成形品を得た。
(B−1)旭化成ケミカルズ(株)製AS樹脂:
スタイラックAS789
(B−2)UBE(株)製ナイロン6:
UBE1013B
(B−3)住友化学(製)エチレン−グリシジルメタクリレート重合体:
ボンドファスト2C
評価結果を表2に示す。
本発明の透明樹脂組成物は、透明性を維持しており、耐熱性と機械特性、又は流動性と機械特性がA成分である共重合体と比較して優れることが判る。
Figure 2011006582
Figure 2011006582
成形体は、例えば、車両用ランプレンズ、メーターパネル、バイザー、照明カバーなどに好適である。また、例えば、家庭用器具、コミュニケーション用器具、ホビー用器具またはスポーツ用器具の部材、車体部材または自動車産業、船舶産業または航空機産業における車体部材の一部分、などに用いることができる。

Claims (6)

  1. A成分として、下記式(1)で表されるメタクリレート単量体由来の繰り返し単位:10〜70重量%、下記式(2)で表されるビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位:5〜40重量%、及び下記式(3)又は下記式(4)で表される環状酸無水物繰り返し単位:20〜50重量%を含有する共重合体であって、ビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位の含有量(A)と環状酸無水物繰り返し単位の含有量(B)のモル比(B/A)が、1より大きく、10以下の範囲にあり、且つ、該共重合体100重量部に対して残存する単量体の合計が0.5重量部以下である共重合体:99〜1重量部と、
    B成分として、AS系樹脂、PA系樹脂、及びPO系樹脂から選ばれる少なくとも1種類の樹脂:1〜99重量部
    とからなる透明樹脂組成物。
    Figure 2011006582
    (式中:Rは、水素、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基を表す。)
    Figure 2011006582
    (式中:R、Rは、それぞれ同一でも、異なっていても良く、水素、ハロゲン、水酸基、アルコキシ基、ニトロ基、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。lは1〜3の整数を示す。)
    Figure 2011006582
    Figure 2011006582
    (式中:R〜Rは、それぞれ同一でも、異なっていても良く、水素、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。)
  2. A成分である共重合体が、さらに、下記式(5)で表される芳香族基を有するメタクリレート単量体由来の繰り返し単位:0.1〜5重量%を含有する共重合体である請求項1に記載の透明樹脂組成物。
    Figure 2011006582
    (式中:Rは、水素、ハロゲン、水酸基、アルコキシ基、ニトロ基、直鎖状または分岐状の炭素数1〜12のアルキル基を表す。mは1〜3の整数、nは0〜2の整数を示す。)
  3. A成分の共重合体が、GPC測定法による重量平均分子量で10,000〜400,000、分子量分布で1.8〜3.0の範囲にあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の透明樹脂組成物。
  4. A成分の共重合体が、メタクリレート単量体由来の繰り返し単位がメタクリル酸メチル、ビニル芳香族単量体由来の繰り返し単位がスチレン、環状酸無水物繰り返し単位が無水マレイン酸、芳香族基を有するメタクリレート単量体由来の繰り返し単位がメタクリル酸ベンジルからそれぞれ誘導される共重合体よりなることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の透明樹脂組成物。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明樹脂組成物からなる成形体。
  6. 成形体が車両用ランプレンズ、メーターパネル、バイザー及び照明カバーから選ばれるいずれか1つである請求項5記載の成形体。
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